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1、大斷面公路隧道施工技術(shù)探究 摘要：我國公路網(wǎng)的建設(shè)和公路系統(tǒng)的運(yùn)行要求公路里程不斷增加，并且要延伸到各種復(fù)雜的環(huán)境中。社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需求和地質(zhì)環(huán)境條件的限制必然要求對公路施工技術(shù)進(jìn)行不斷革新，大斷面公路隧道施工技術(shù)為應(yīng)對特殊環(huán)境下進(jìn)行的公路建設(shè)提供了技術(shù)支持。本文在對國內(nèi)多項(xiàng)大斷面公路隧道工程施工技術(shù)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上探討了新奧法施工技術(shù)的相關(guān)問題以及不同圍巖情況下的施工技術(shù)。關(guān)鍵詞：大斷面公路隧道；新奧法；全斷面開挖中圖分類號：U45文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A7隨著社會的快速發(fā)展以及技術(shù)的進(jìn)步，我國的公路建設(shè)迎來個一個全盛期。高等級公路是我
2、國重點(diǎn)發(fā)展的公路類型，對于物流、交通運(yùn)輸以及滿足人民的基本生活等方面均具有重要意義。隨著高等級公路的不斷發(fā)展以及施工環(huán)境的多樣化趨勢，在特殊地理環(huán)境中的施工技術(shù)成為衡量公路建設(shè)水平的重要標(biāo)志。大斷面公路隧道是高等級公路建設(shè)中經(jīng)常遇到的問題，它對于提升公路的運(yùn)載能力，緩解劇烈的交通壓力具有重要作用。但是目前我國的大斷面公路隧道施工技術(shù)相比發(fā)達(dá)國家還有一定的差距，再加上我國西部地區(qū)和部分特殊地段復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造使不斷加強(qiáng)對于大斷面公路隧道施工技術(shù)的研究成為必然。一、新奧法施工技術(shù)概述（一）新奧法的含義新奧法（NewAustrianTunne
3、lingMethod）即奧地利隧道新施工法，其理論技術(shù)是巖體力學(xué)理論，將維護(hù)和充分利用圍巖自承能力作為基點(diǎn)，運(yùn)用諸如錨桿、噴射混凝土等支護(hù)方式對圍巖可能產(chǎn)生的松垮進(jìn)行有效的控制，使圍巖自身成為支護(hù)系統(tǒng)的一部分，并且通過相關(guān)指標(biāo)的測量指導(dǎo)地下工程或者隧道的設(shè)計施工。其中對于支護(hù)結(jié)構(gòu)的測量和計算是公路隧道施工的前提。（二）支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖相互作用的計算方式1、特征曲線計算法目前業(yè)界又將特征曲線法稱為收斂-約束法，這種計算法主要是通過對支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍巖相互作用的測量尋求一種平衡狀態(tài)，這種平衡狀態(tài)的產(chǎn)生是在支護(hù)結(jié)構(gòu)變形以及圍巖變形的協(xié)調(diào)基礎(chǔ)上完成
4、的。公路隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)通常情況下受到負(fù)載的作用都會發(fā)生形變，同樣的，圍巖在支護(hù)結(jié)構(gòu)的約束下也會產(chǎn)生形變，這兩種形變就會形成關(guān)于支護(hù)結(jié)構(gòu)和圍巖的曲線，通過尋求兩條曲線的交匯處就可以找到最有利的平衡條件。2、數(shù)值計算法7也即是有限單元法，一般需要選取3倍至5倍的洞徑用來分析，也可將其轉(zhuǎn)化為平面應(yīng)變問題進(jìn)行分析，各向同性的彈塑性體、粘彈塑性體或者均質(zhì)彈性體。3、剪切滑移破壞法在進(jìn)行開挖隧洞施工時，由于荷載的作用會在水平方向的側(cè)面產(chǎn)生壓力集中現(xiàn)象，就會造成剪切滑移面的形成。如果壓應(yīng)力處于增強(qiáng)趨勢，剪切滑移面就會向水平直徑的上下方擴(kuò)展，并且擴(kuò)展
5、方向與最大主應(yīng)力軌跡線的夾角為45°-φ/2（φ指圍巖內(nèi)摩擦角）。當(dāng)圍巖受剪時會出現(xiàn)松動現(xiàn)象，隨之形成應(yīng)力釋放。如果圍巖受的應(yīng)力相對較弱，剪切滑移面就不會持續(xù)拓展，此時在水平直徑兩端就會產(chǎn)生兩個剪切楔形滑移塊體。如果不進(jìn)行支護(hù)，受到剪切面和圍巖共同作用的影響，兩個楔性塊體就會向坑道內(nèi)部滑動。由于楔體滑動造成垂直方向的圍巖失去支撐力，進(jìn)而產(chǎn)生坍塌。這一過程的直接結(jié)果是出現(xiàn)了一個處于暫時穩(wěn)定狀態(tài)的垂直橢圓形洞室；另外一種情況是如果水平壓力大于垂直壓力，就會產(chǎn)生一個水平的橢圓形洞室。二、大斷面公路隧道施工方法根據(jù)施工要求及施工現(xiàn)場的實(shí)際情況
6、可以選用不同的方式進(jìn)行隧道開挖施工，目前我國公路隧道項(xiàng)目工程中常見的幾種方法為全斷面法、中隔墻法以及臺階法等。7（一）全斷面法全斷面法是目前施工中較為常見的隧道開挖技術(shù)，這種方法主要應(yīng)用于圍巖環(huán)境比較好的隧道施工，并且隧道的長度需要滿足一定的要求，以便于進(jìn)行大機(jī)械操作。如果隧道過段就會造成經(jīng)濟(jì)成本的上升。全斷面法具有的優(yōu)勢非常明顯：工序少、工種之間相互干擾度小、便于組織協(xié)調(diào)和施工管理等；此外全斷面法是一次成型的施工方法，對圍巖的影響降低到了最低程度，有利于圍巖的穩(wěn)固，提升施工效率。在進(jìn)行全斷面隧道開挖施工時要注意做好防護(hù)措施，并加強(qiáng)對
7、開挖前方地質(zhì)情況的檢測力度，確保施工安全。（二）中隔墻法運(yùn)用中隔墻法進(jìn)行隧道開挖施工時，由于初期支護(hù)在成型完成后方可拆除，加上中壁墻的成環(huán)作用可以使圍巖的變形得到控制。但是這種方法的缺陷也比較明顯，由于中壁墻具有剛性特征，就會在初期支護(hù)以及中壁墻兩端的圍巖上形成很大的拉應(yīng)力，造成局部破壞情況的出現(xiàn)。（三）臺階法7根據(jù)隧道開挖設(shè)置臺階的方式可以將臺階法劃分為正臺階法和反臺階法。正臺階法一般適用于圍巖性質(zhì)不穩(wěn)定的隧道施工環(huán)境中。在進(jìn)行施工時，要將坑道斷面做分層處理，從坑道上部開始向下部開挖，從而形成若干正臺階。正臺階法的一大特點(diǎn)是上方臺階
8、的鉆眼施工和下方臺階的出渣能夠同時進(jìn)行而不至于相互影響，大大提高了施工效率；反臺階法適用于圍巖較為穩(wěn)定的巖層環(huán)境施工，它的臺階開挖工序正好與正臺階法相反，先在坑道底層開挖一個下導(dǎo)坑，然后從下部至上部開挖臺階。在施工時要注
